Desde el Carnaval de Río de Janeiro hasta los hombros de los piratas: los loros son sinónimo de color para la gente de todo el mundo. En un nuevo estudio publicado en la revista Cienciacientíficos de la Universidad de Hong Kong, junto con un equipo internacional dirigido por científicos de BIOPOLIS-CIBIO (Portugal) descubren por primera vez un «interruptor» en el ADN de los loros que controla su amplia gama de colores.
«Los loros son aves únicas en muchos sentidos, incluido el modo en que producen su vibrante diversidad de colores», comienza el profesor Simon Yung Wa Sin, coautor de la Facultad de Ciencias Biológicas de la Universidad de Hong Kong (HKU).
«Los loros hacen lo suyo en lo que respecta al color», añade el Dr. Roberto Arbore de BIOPOLIS-CIBIO y coautor del estudio. Aunque otras aves también producen plumas amarillas y rojas, los loros desarrollaron pigmentos únicos, llamados psitacofulvinas (del griego antiguo 'psittakós' para loro y del latín 'fulvus' para amarillo rojizo). «Los loros los combinan con otros pigmentos para crear amarillos, rojos y verdes vibrantes, lo que convierte a estos animales entre los más coloridos de la naturaleza», menciona.
Los loros son mascotas comunes en millones de hogares en todo el mundo y son apreciados por su color e inteligencia. Pero a pesar de su vistosidad, no se entendía bien cómo estas aves desarrollaron una forma única de crear su paleta de colores. «Este es un gran misterio tanto para los científicos como para los amantes de las aves», explica el profesor Miguel Carneiro, autor principal de BIOPOLIS-CIBIO, quien añade, «y se relaciona con una pregunta clave para toda la biología: cómo surge la diversidad en la naturaleza». ?»
Para responder a una pregunta tan fundamental, los científicos comenzaron demostrando que, en todos los principales linajes de loros, el amarillo y el rojo en las plumas corresponden a dos pigmentos específicos que no se encuentran en otras aves. «Aunque había algunos indicios en la literatura sobre la existencia de dos formas químicas de psitacofulvinas, al principio nos resultó difícil creer lo que estábamos viendo en los resultados, uno al lado del otro, claro como el día, por primera vez en la historia. Sólo con los datos genéticos todo empezó a tener sentido», afirma el Dr. Jindřich Brejcha, de la Facultad de Ciencias de la Universidad Carolina de Praga, otro coautor del estudio.
Para profundizar más, los científicos se centraron en una especie con formas naturales rojas o amarillas, un fenómeno que es extremadamente raro en la naturaleza. “El lori oscuro es originario de las selvas de Nueva Guinea, pero solo tuvimos que conducir unos kilómetros desde nuestro laboratorio en Portugal, ya que criadores locales certificados nos ayudaron a conseguir muestras para estudiar la genética del color en esta especie”, menciona Pedro Miguel Araújo de la Universidad de Coimbra, quien codirigió la investigación, y agregó: «¡La solución a nuestro estudio estaba casi al lado!»
Los científicos descubrieron que sólo una proteína controlaba la diferencia de color en los loris, un tipo de aldehído deshidrogenasa (o ALDH), «herramientas» esenciales para la desintoxicación en organismos complejos; por ejemplo, contribuyen a la eliminación del alcohol en el hígado de los humanos. . La Dra. Soraia Barbosa, también coautora principal de BIOPOLIS-CIBIO, explica: «Las plumas de loro encontraron una manera de» tomar prestada «esta proteína, usándola para transformar psitacofulvinas rojas en amarillas». Según el científico, «esto funciona como un dial, en el que una mayor actividad de la proteína se traduce en un color rojo menos intenso».
Para comprender el papel general de esta proteína en el control del color del plumaje en otras especies de loros, los científicos estudiaron otro loro, los agapornis de cara rosada, una especie que muestra parches de plumaje tanto verdes (es decir, amarillos que contienen psitacofulvina) como rojos. «El agapornis de cara rosada es un loro familiar que proporciona un sistema excelente para estudiar los genes que determinan la diferencia de color entre las manchas de plumaje rojas y amarillas que contienen psitacofulvina», menciona Simon Yung Wa Sin, quien dirigió el equipo de la Facultad de Ciencias Biológicas. en HKU, incluida la Dra. Alison Cloutier y la asistente de investigación Emily Shui Kei Poon. Descubrieron que el mismo gen de la aldehído deshidrogenasa en los agapornis se expresaba en un alto nivel en las plumas amarillas que contenían psitacofulvina, pero no en las plumas rojas. «Cuando este gen se expresa a un nivel elevado, las psitacofulvinas pasan del rojo al amarillo», explica Simon.
Para demostrar este sencillo mecanismo de dial, los científicos recurrieron a un loro aún más familiar, el periquito, y, por primera vez en el mundo, exploraron cómo las células individuales activan o desactivan diferentes genes durante el crecimiento de las plumas, identificando una pequeña cantidad de células que utilizan este mecanismo de desintoxicación. Proteína para controlar la conversión de pigmentos. La validación final se produjo cuando los científicos modificaron genéticamente levaduras con el gen del color de los loros. «Increíblemente, nuestra levadura modificada produjo colores de loros, lo que demuestra que este gen es suficiente para explicar cómo los loros controlan la cantidad de amarillo y rojo en sus plumas». Así lo afirma el profesor Joseph C. Corbo, catedrático de la Universidad de Washington en St. Louis (EE.UU.).
Este estudio muestra cómo los avances biotecnológicos de vanguardia se utilizan cada vez más para desentrañar los misterios de la naturaleza. «Ahora entendemos cómo estos impresionantes colores pueden evolucionar en los animales salvajes a través de un simple 'interruptor molecular' similar a un dial que 'toma prestada' una proteína desintoxicante para cumplir una nueva función», concluye Carneiro. Estos hallazgos ayudan a los científicos a pintar una nueva y colorida imagen de la evolución como un proceso en el que se puede lograr complejidad a través de innovaciones simples.
